JP2665979B2 - プローバ針先測定装置 - Google Patents
プローバ針先測定装置Info
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- JP2665979B2 JP2665979B2 JP1225208A JP22520889A JP2665979B2 JP 2665979 B2 JP2665979 B2 JP 2665979B2 JP 1225208 A JP1225208 A JP 1225208A JP 22520889 A JP22520889 A JP 22520889A JP 2665979 B2 JP2665979 B2 JP 2665979B2
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- wafer
- needle
- lens
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- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は半導体製造の過程において、ウエハ上に連
結して形成された複数個の半導体の回路を単体に分割す
る前に、その性能を検査するプローバにおいて、プロー
ブカードの針先位置の検出を行う測定位置に係るもので
ある。
結して形成された複数個の半導体の回路を単体に分割す
る前に、その性能を検査するプローバにおいて、プロー
ブカードの針先位置の検出を行う測定位置に係るもので
ある。
［従来技術］ ウエハプローバにおいては、複数本の針を下向きに設
けたプローブカードに対してウエハを押し付けて針先を
半導体のウエハパット（次工程においてリード線を接続
する場所）に一斉に接触させて性能の検査を行う。この
とき、パットは50〜100μｍ角程度で、これが狭い間隔
をもって密に配置されている。そこでまずウエハを規定
されたＸ、Ｙ座標系によって正確にウエハテーブル上に
固定し、これに対して針先をこのＸ、Ｙ座標系によって
パット位置に一致させるように位置決めする必要があ
る。従来は針の上から顕微鏡によって、針先とパットの
関係位置を観測する方式が取られてきたが針数が多く、
かつ交差しているため、作業が煩雑でかつ不正確で能率
が上がらない作業であった。そこでこれを自動的に行う
装置が色々と考えられているが装置が複雑で、管理に手
数を要し、実用上問題があった。
けたプローブカードに対してウエハを押し付けて針先を
半導体のウエハパット（次工程においてリード線を接続
する場所）に一斉に接触させて性能の検査を行う。この
とき、パットは50〜100μｍ角程度で、これが狭い間隔
をもって密に配置されている。そこでまずウエハを規定
されたＸ、Ｙ座標系によって正確にウエハテーブル上に
固定し、これに対して針先をこのＸ、Ｙ座標系によって
パット位置に一致させるように位置決めする必要があ
る。従来は針の上から顕微鏡によって、針先とパットの
関係位置を観測する方式が取られてきたが針数が多く、
かつ交差しているため、作業が煩雑でかつ不正確で能率
が上がらない作業であった。そこでこれを自動的に行う
装置が色々と考えられているが装置が複雑で、管理に手
数を要し、実用上問題があった。
［本発明の問題解決方法］ 本発明においては、針先位置を下から光学系を使用し
て検知する方式をとるが、この際、一つの光学系を高低
倍率測定兼用とし、簡単な装置で２段階の測定を自動的
に行うものである。
て検知する方式をとるが、この際、一つの光学系を高低
倍率測定兼用とし、簡単な装置で２段階の測定を自動的
に行うものである。
［実施例］ 第１図において、本発明に使用されるウエハプローバ
の概要を説明する。固定台１の上にＸ、Ｙ方向に指令に
より移動するXYテーブル２を置く。なおこのテーブル２
のＸ、Ｙ方向の移動量は電気信号として出力される。そ
してこのXYテーブル２の上には指令により上下動（Ｚ方
向）し、かつ回転（θ）する軸３を取り付け、その上部
にウエハテーブル４を固定する。なお、テーブル４の上
面にはウエハ５を固定する。従って、ウエハテーブル４
はＺ、θの運動を可能とし、その変位量を信号出力す
る。固定台１に設けられた垂直の柱６にはウエハ上側に
ヘッドステージ７が水平に固定され、このヘッドステー
ジの下面にウエハカード８が取り付けられる。そしてウ
エハカード８には下向きに多数の針９が出ている。この
ような構造で、ウエハテーブル４にウエハ５をセット
し、Ｘ、Ｙテーブル２のＸ、Ｙ移動及びウエハテーブル
４の回転によりウエハの方向位置を固定されている針９
に対して決めて、ウエハテーブル４を上昇運動させて針
９にウエハのパッドを押し付け、性能検査を行う。本発
明においては針先位置を下から光学的に測定するもの
で、次のように示す構成を有する。高倍率対物レンズ11
をウエハテーブル４の外側に、光軸を垂直にして固定す
る。Ｘ、Ｙテーブル２には針先照明用ランプ12を設ける
と共に、対物レンズ11からの光線を処理する第２図に示
す光学系13を取り付ける。
の概要を説明する。固定台１の上にＸ、Ｙ方向に指令に
より移動するXYテーブル２を置く。なおこのテーブル２
のＸ、Ｙ方向の移動量は電気信号として出力される。そ
してこのXYテーブル２の上には指令により上下動（Ｚ方
向）し、かつ回転（θ）する軸３を取り付け、その上部
にウエハテーブル４を固定する。なお、テーブル４の上
面にはウエハ５を固定する。従って、ウエハテーブル４
はＺ、θの運動を可能とし、その変位量を信号出力す
る。固定台１に設けられた垂直の柱６にはウエハ上側に
ヘッドステージ７が水平に固定され、このヘッドステー
ジの下面にウエハカード８が取り付けられる。そしてウ
エハカード８には下向きに多数の針９が出ている。この
ような構造で、ウエハテーブル４にウエハ５をセット
し、Ｘ、Ｙテーブル２のＸ、Ｙ移動及びウエハテーブル
４の回転によりウエハの方向位置を固定されている針９
に対して決めて、ウエハテーブル４を上昇運動させて針
９にウエハのパッドを押し付け、性能検査を行う。本発
明においては針先位置を下から光学的に測定するもの
で、次のように示す構成を有する。高倍率対物レンズ11
をウエハテーブル４の外側に、光軸を垂直にして固定す
る。Ｘ、Ｙテーブル２には針先照明用ランプ12を設ける
と共に、対物レンズ11からの光線を処理する第２図に示
す光学系13を取り付ける。
ここで光学系13について説明する。位置を測定しよう
とする針９の先端を光学系13の光軸に位置し、高倍率対
物レンズ11をこの光軸の中心に置く、レンズを出た光り
は反射鏡14によって水平となり、低倍率レンズ15を通
り、反射プリズム16を通って焦点をCCDカメラ17上に結
ぶ。ここで高倍率レンズ11が点線位置に移動すると、針
11の先端からの反射光は低倍率レンズ15によって焦点を
結ぶ。すなわち光学系13は低倍率であって、高倍率レン
ズ11を挿入することによって高倍率拡大系になるもので
ある。そして高倍率レンズ11はその高さ（Ｚ）を調整す
ることによりピント合わせを行い、低倍率のときは固定
焦点で、ピント合わせの操作を要しない。
とする針９の先端を光学系13の光軸に位置し、高倍率対
物レンズ11をこの光軸の中心に置く、レンズを出た光り
は反射鏡14によって水平となり、低倍率レンズ15を通
り、反射プリズム16を通って焦点をCCDカメラ17上に結
ぶ。ここで高倍率レンズ11が点線位置に移動すると、針
11の先端からの反射光は低倍率レンズ15によって焦点を
結ぶ。すなわち光学系13は低倍率であって、高倍率レン
ズ11を挿入することによって高倍率拡大系になるもので
ある。そして高倍率レンズ11はその高さ（Ｚ）を調整す
ることによりピント合わせを行い、低倍率のときは固定
焦点で、ピント合わせの操作を要しない。
以上の構造において、検査しようとする針先の存在す
べき座標値をx1，y1とすると、まずレンズ11を光学系の
光軸から外し、低倍率状態としてＸ、Ｙテーブルを移動
して、光学系の光軸位置をx1，y1に合わせる。この時CC
Dカメラ17の画像は針先の存在すべき座標値の中心焦点
に結ばれる。これにより針先は正確にx1，y1に一致して
いることを知る。次に高倍率レンズ11を光軸に入れて、
精密測定を行う。この時カメラの画像が中心からずれて
いれば、そのずれ量x1′，y1′がウエハパッドの許容値
以内であればOK、ウエハパッドの許容値以上であれば要
修正となる。以上の処置はCCDカメラで針先位置を読み
取りパターン認識の手法により、触針の位置情報が処理
されて、座標値に換算され、電子回路により合否判断が
なされる。また、上記測定及び位置修正を自動化する場
合は、パターン認識の針先位置情報を用いて、テーブル
のX,Y並びに回転θの微調整を行って、針先とパットの
位置を一致させるようにウエハの位置を決める。この
時、ウエハテーブルの回転θの精度がレンズの光軸ズレ
に直ちに影響されるので、回転角θの原点の印をテーブ
ルの側面に入れ基準原点とし、これを随時検出器でもっ
て検知し、零点修正を行い、回転角θの位置調整を行う
事が望ましい。また高さ方向（Ｚ）の調整は写真機等に
使用されている自動焦点合わせ機構をここに採用して、
自動的に針先を明瞭に写しだし、この画像によって調整
すると正確な位置合わせが出来るだけでなく、Ｚ方向の
調整量を数値で表示することができ自動化が可能とな
る。
べき座標値をx1，y1とすると、まずレンズ11を光学系の
光軸から外し、低倍率状態としてＸ、Ｙテーブルを移動
して、光学系の光軸位置をx1，y1に合わせる。この時CC
Dカメラ17の画像は針先の存在すべき座標値の中心焦点
に結ばれる。これにより針先は正確にx1，y1に一致して
いることを知る。次に高倍率レンズ11を光軸に入れて、
精密測定を行う。この時カメラの画像が中心からずれて
いれば、そのずれ量x1′，y1′がウエハパッドの許容値
以内であればOK、ウエハパッドの許容値以上であれば要
修正となる。以上の処置はCCDカメラで針先位置を読み
取りパターン認識の手法により、触針の位置情報が処理
されて、座標値に換算され、電子回路により合否判断が
なされる。また、上記測定及び位置修正を自動化する場
合は、パターン認識の針先位置情報を用いて、テーブル
のX,Y並びに回転θの微調整を行って、針先とパットの
位置を一致させるようにウエハの位置を決める。この
時、ウエハテーブルの回転θの精度がレンズの光軸ズレ
に直ちに影響されるので、回転角θの原点の印をテーブ
ルの側面に入れ基準原点とし、これを随時検出器でもっ
て検知し、零点修正を行い、回転角θの位置調整を行う
事が望ましい。また高さ方向（Ｚ）の調整は写真機等に
使用されている自動焦点合わせ機構をここに採用して、
自動的に針先を明瞭に写しだし、この画像によって調整
すると正確な位置合わせが出来るだけでなく、Ｚ方向の
調整量を数値で表示することができ自動化が可能とな
る。
なお上記においては、高倍率レンズ11を直接テーブル
４の外周に固定し、テーブルを回転して光軸に出し入れ
するものを示したが、テーブル４を測定位置に回転し、
テーブルに設けられた垂直の支軸によって旋回できるレ
ンズ11を設けて、レンズだけを旋回することにより高、
低倍率測定を可能とする方式でも良い。また高倍率測定
時に低倍率レンズが光学系から移動する方式にしても良
い。
４の外周に固定し、テーブルを回転して光軸に出し入れ
するものを示したが、テーブル４を測定位置に回転し、
テーブルに設けられた垂直の支軸によって旋回できるレ
ンズ11を設けて、レンズだけを旋回することにより高、
低倍率測定を可能とする方式でも良い。また高倍率測定
時に低倍率レンズが光学系から移動する方式にしても良
い。
［効果］ 本発明においては、針先をまず低倍率で検知し、その
結果によって高倍率測定を行って、高倍率に針先の位置
を検知するものである。そこで針に接触することもな
く、レンズ１枚を出し入れするだけで正確な針のずれが
簡単な機構によって短時間に検知でき、実用的である特
徴を有する。
結果によって高倍率測定を行って、高倍率に針先の位置
を検知するものである。そこで針に接触することもな
く、レンズ１枚を出し入れするだけで正確な針のずれが
簡単な機構によって短時間に検知でき、実用的である特
徴を有する。
第１図は本発明の概略説明図。第２図は光学系説明図。 １…固定台、２…Ｘ、Ｙテーブル ３…上下動（Ｚ）並びに回転（θ）軸 ４…ウエハテーブル、６…柱 ７…ヘッドステージ、８…プローブカード ９…針、11…高倍率対物レンズ 12…照明ランプ、13…光学系 14…反射鏡、15…低倍率レンズ 16…反射プリズム、17…CCDカメラ
Claims (1)
- 【請求項１】下向きに固定されたプローブカードの針先
端位置を測定する装置において、上下動並びに回転可能
のウエハテーブルの一端に垂直方向に取り付けられた高
倍率対物レンズと、Ｘ、Ｙ方向に移動可能のテーブル上
に設けられ、かつ上記高倍率対物レンズの光路と一致す
る低倍率をも兼ねた測定光学系と、この光学系の高低倍
率測定光をCCDカメラに受けて、針先位置を粗、精２段
階に数値化する光学座標値変換系とから構成される針先
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1225208A JP2665979B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | プローバ針先測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1225208A JP2665979B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | プローバ針先測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389102A JPH0389102A (ja) | 1991-04-15 |
| JP2665979B2 true JP2665979B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=16825678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1225208A Expired - Fee Related JP2665979B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | プローバ針先測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2665979B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100826764B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2008-04-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 프로브 카드 내의 시모스 이미지 센서 테스트용 어뎁터 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63229730A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Canon Inc | ウエハプロ−バ |
| JPH0194631A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-13 | Canon Inc | ウエハプローバ |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1225208A patent/JP2665979B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0389102A (ja) | 1991-04-15 |
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